專利名稱：一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，尤其是一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氣體重金屬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種對(duì)環(huán)境空氣中或者煙氣排放中的顆粒物中的重金屬污染物進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。氣體重金屬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般包括采樣單元、濾膜、濾膜移動(dòng)單元、檢測(cè)分析單元和控制單元。采樣單元以一定流量將空氣或者煙氣采集到流路中，經(jīng)過采樣區(qū)域內(nèi)處于采樣狀態(tài)的帶狀采樣濾膜時(shí)，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上；采樣一段時(shí)間以后，控制單元控制濾膜移動(dòng)單元，將濾膜上富集有顆粒物的部分移動(dòng)到檢測(cè)區(qū)域(即檢測(cè)分析單元能夠檢測(cè)到的區(qū)域)內(nèi)，并被檢測(cè)分析單元如X射線熒光(XRF)分析單元檢測(cè)分析，得出相應(yīng)的金屬含量，進(jìn)一步得到相應(yīng)采樣體積下氣體中的金屬濃度，然后再將下一周期對(duì)應(yīng)的空白濾膜移動(dòng)到采樣區(qū)域的采樣點(diǎn)處于待采樣狀態(tài)，以準(zhǔn)備進(jìn)行的下一周期的采樣及檢測(cè)。上述的氣體重金屬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中的重金屬污染物質(zhì)。但存在以下問題1、檢測(cè)滯后環(huán)境空氣中重金屬含量較低，每一個(gè)監(jiān)測(cè)周期的采樣時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)濾膜上富集的重金屬污染物質(zhì)的檢測(cè)只能在采樣過后才能進(jìn)行，使得檢測(cè)滯后；2、浪費(fèi)時(shí)間在整個(gè)監(jiān)測(cè)過程中，需要移動(dòng)濾膜以實(shí)現(xiàn)采樣和檢測(cè)之間的切換，這就使得整個(gè)監(jiān)測(cè)周期須有一定的時(shí)間用于移動(dòng)濾膜，浪費(fèi)了時(shí)間。3、不能反應(yīng)氣體中元素的變化狀況在一個(gè)監(jiān)測(cè)周期中待全部采樣時(shí)間過后才對(duì)富集的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)，得到的檢測(cè)結(jié)果是一個(gè)監(jiān)測(cè)周期中采樣時(shí)間段內(nèi)環(huán)境空氣中重金屬元素的平均含量，無法捕捉采樣時(shí)間段內(nèi)重金屬污染物的變化規(guī)律，不能反應(yīng)氣體中元素的變化狀況。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)氣體中元素含量的氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟A、氣體被采樣單元采集到流路中；所述采樣單元包括采樣管路，所述采樣管路包括上管路和下管路；B、檢測(cè)分析單元對(duì)仍處于流路中的氣體中的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)一步，在步驟A中，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上；
所述上管路位于濾膜的上方，下管路位于濾膜的下方；在步驟B中，檢測(cè)分析單元對(duì)富集在濾膜上仍處于采樣區(qū)域的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)一步，所述上管路和/或下管路可被X射線穿過。作為優(yōu)選，所述上管路和/或下管路為聚四氟乙烯管或硅膠管或氟塑料管或PU聚
氨酯管。進(jìn)一步，X射線源發(fā)出的X射線透過上管路或下管路照射在顆粒物上，顆粒物被激發(fā)后產(chǎn)生的X射線熒光透過上管路或下管路被探測(cè)器接收。進(jìn)一步，在步驟A中，采樣后，將上管路和/或下管路從采樣點(diǎn)移開，使采樣管路從采樣狀態(tài)轉(zhuǎn)換至檢測(cè)狀態(tài)；在步驟B中，檢測(cè)完畢后，將上管路和/或下管路移至采樣點(diǎn)，使采樣管路從檢測(cè)狀態(tài)恢復(fù)至采樣狀態(tài)。進(jìn)一步，識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果控制濾膜移動(dòng)單元移動(dòng)濾膜。作為優(yōu)選，根據(jù)采樣單元的抽氣流量或檢測(cè)分析單元的檢測(cè)結(jié)果識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)。本發(fā)明還提供了一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括采樣單元、檢測(cè)分析單元和控制單元，所述采樣單元包括采樣管路，所述檢測(cè)分析單元包括X射線源和探測(cè)器，其特點(diǎn)是所述采樣管路包括上管路和下管路；所述X射線源和探測(cè)器分別位于上管路和/或下管路的側(cè)面；被采集到采樣管路中仍處于流路中的氣體中的顆粒物被X射線源發(fā)出的X射線激發(fā)，所產(chǎn)生的X射線熒光被探測(cè)器接收。進(jìn)一步，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括濾膜和濾膜移動(dòng)單元，所述上管路位于濾膜的上方， 下管路位于濾膜的下方。進(jìn)一步，所述上管路和/或下管路可被X射線穿過。作為優(yōu)選，所述上管路和/或下管路為聚四氟乙烯管或硅膠管或氟塑料管或PU聚
氨酯管。進(jìn)一步，所述上管路和/或下管路為活動(dòng)部件，在控制單元的控制下移動(dòng)。進(jìn)一步，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括時(shí)序控制模塊，所述時(shí)序控制模塊控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)按照以下時(shí)序工作采樣，氣體被采樣單元采集到流路中，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上；移開上管路和/或下管路，所述控制單元控制上管路和/或下管路從采樣點(diǎn)移開， 使采樣管路從采樣狀態(tài)轉(zhuǎn)換至檢測(cè)狀態(tài)；檢測(cè)，檢測(cè)分析單元檢測(cè)富集在濾膜上的顆粒物；上管路和/或下管路復(fù)位，控制單元控制上管路和/或下管路移至采樣點(diǎn)，使采樣管路從檢測(cè)狀態(tài)恢復(fù)至采樣狀態(tài)。進(jìn)一步，所述控制單元識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果控制濾膜移動(dòng)單元移動(dòng)濾膜。作為優(yōu)選，所述控制單元根據(jù)采樣單元的抽氣流量或檢測(cè)分析單元的檢測(cè)結(jié)果識(shí)
5別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)。進(jìn)一步，所述濾膜為帶狀或片狀。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1、實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本發(fā)明對(duì)富集在濾膜上仍處于采樣區(qū)域的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了在采樣的同時(shí)對(duì)顆粒物的及時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)重金屬污染物的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，克服了采樣富集帶來的時(shí)間消耗及檢測(cè)滯后現(xiàn)象，能夠更細(xì)致更及時(shí)的觀察重金屬污染物含量隨時(shí)間的變化規(guī)律。2、節(jié)省了濾膜和檢測(cè)時(shí)間對(duì)不采用濾膜的檢測(cè)方式，節(jié)省了濾膜和檢測(cè)時(shí)間；對(duì)于采用濾膜的檢測(cè)方式，通過檢測(cè)濾膜的運(yùn)行狀態(tài)，使得在濾膜上富集了足夠多顆粒物時(shí)再進(jìn)行濾膜采樣點(diǎn)的切換或?yàn)V膜的更換，使得濾膜得到了最大程度的利用，與只能按照設(shè)定的采樣時(shí)間來進(jìn)行濾膜采樣點(diǎn)的切換和濾膜的更換的傳統(tǒng)方法相比，同樣節(jié)省了濾膜；且濾膜移動(dòng)時(shí)間比傳統(tǒng)儀器的移動(dòng)時(shí)間大大減少，減少了傳統(tǒng)富集采樣方式中的在一個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)每次采樣及檢測(cè)之間切換時(shí)移動(dòng)濾膜所浪費(fèi)的時(shí)間，節(jié)省了時(shí)間，確保了監(jiān)測(cè)的連續(xù)性。


圖1為實(shí)施例1中氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例2中的氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例2中的濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實(shí)施例3中的氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實(shí)施例3中的濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實(shí)施例4中的氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖1，一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括采樣單元、檢測(cè)分析單元和控制單元12 ；所述采樣單元包括抽氣泵1、采樣管路100和流量控制器10，所述采樣管路100包括上管路和下管路，所述上管路和下管路可以為同一條管路，也可以為兩條不同的管路，只要能將氣體中的顆粒物采集至流路中即可。所述采樣單元中的抽氣泵1以一定流量將氣體采集到流路中。其中，采樣單元的流量控制器10與控制單元12相連，以便于控制單元12監(jiān)測(cè)流量控制器10的工作狀態(tài)。所述檢測(cè)分析單元包括X射線源13與探測(cè)器14，分別位于上管路和/或下管路的側(cè)面；X射線源13發(fā)出的X射線照射在采樣管路內(nèi)的一定體積104上，被采集到采樣管路 100中仍處于流路中的一定體積104內(nèi)的顆粒物被X射線源13發(fā)出的X射線激發(fā)，所產(chǎn)生的X射線熒光被探測(cè)器14接收。所述上管路和/或下管路能夠透過X射線及X射線熒光。 本實(shí)施例中，所述上管路和下管路為同一個(gè)管路，所述X射線源13和探測(cè)器14分別位于采樣管路100的兩側(cè)，用于在采樣的同時(shí)，對(duì)流過采樣管路100中的一定體積104內(nèi)的顆粒物進(jìn)行直接實(shí)時(shí)檢測(cè)，即X射線源13發(fā)出的X射線透過采樣管路100，照射在被采集到采樣管路100中仍處于流路中的一定體積104內(nèi)的顆粒物上，顆粒物被X射線13激發(fā)后所產(chǎn)生的X射線熒光透過采樣管路100后被探測(cè)器14接收。這種檢測(cè)方式，不需要對(duì)氣體中的顆粒物進(jìn)行富集，不需要濾膜等富集結(jié)構(gòu)，即能實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體中的顆粒物在采樣的同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，使得裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于氣體中顆粒物尤其是目標(biāo)金屬元素含量較高的場(chǎng)合和/或檢測(cè)限更高的儀器。本實(shí)施例還提供了一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟A、采用本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；氣體被采樣單元采集到流路中；B、檢測(cè)分析單元對(duì)仍處于流路中的氣體中的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)X射線源13發(fā)出的X射線透過采樣管路100，照射在被采集到采樣管路100中仍處于流路中的氣體中的顆粒物上，顆粒物被X射線激發(fā)后所產(chǎn)生的X射線熒光透過采樣管路100后被探測(cè)器14接收。實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖2，一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與實(shí)施例1所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同的是所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括濾膜111和濾膜移動(dòng)單元11，用于富集氣體中的顆粒物；
1、采樣單元和檢測(cè)分析單元所述采樣單元的采樣管路包括上管路101和下管路102，所述上管路101位于濾膜 111的上方，下管路111位于濾膜111的下方。所述X射線源13與探測(cè)器14，分別位于上管路101和/或下管路102的側(cè)面；X 射線源13發(fā)出的X射線照射在富集在濾膜上的顆粒物上，顆粒物被激發(fā)后產(chǎn)生的X射線熒光被探測(cè)器接收。而X射線源13與探測(cè)器14分別位于上管路101和/或下管路102的側(cè)面，則，上管路和/或下管路總有部分會(huì)擋光，或阻擋X射線照在富集在濾膜上的顆粒物上，或阻擋顆粒物被激發(fā)后所產(chǎn)生的X射線熒光被探測(cè)器接收。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體中元素的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，即為了實(shí)現(xiàn)使設(shè)置在上管路101和/或下管路102的側(cè)面的X射線源13和探測(cè)器14對(duì)富集在濾膜上仍處于采樣區(qū)域的顆粒物的檢測(cè)，只要能使X射線源13發(fā)出的X射線能夠照射到富集在濾膜111上的顆粒物上，且，顆粒物被激發(fā)后產(chǎn)生的X射線熒光能夠被探測(cè)器14接收即可；即使上管路101和/或下管路 102在光路中的部分可被X射線和/或X射線熒光穿透，或?qū)⑵湟崎_；則，上管路101和/或下管路102在光路中的部分為透光部分，若透光部分可被X 射線熒光穿過時(shí)，上管路和/或下管路透光部分為聚四氟乙烯(PTFE)管或硅膠管或氟塑料 (FEP)管或PU聚氨酯管等；若將上管路101和/或下管路102在光路中的部分移開，則監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括被控制單元控制的移動(dòng)相應(yīng)管路的移動(dòng)部件。本實(shí)施例中，X射線源13與探測(cè)器14設(shè)置在上管路101的兩側(cè)，則上管路101的下部為透光部分，上管路101的透光部分為聚四氟乙烯(PTFE)管。2、濾膜111、濾膜移動(dòng)單元11和控制單元12所述濾膜111，用于富集采集到流路中的氣體中的顆粒物。本實(shí)施例的濾膜為帶狀CN 102539465 A
濾膜。處于采樣區(qū)域的濾膜111在采樣點(diǎn)富集顆粒物之后會(huì)形成與上管路101內(nèi)徑形狀相同的斑110，如圖3所示。當(dāng)需要更換采樣點(diǎn)時(shí)，控制單元12控制濾膜移動(dòng)單元11將濾膜 111前移一個(gè)周期即可。采樣區(qū)域是指，濾膜能夠富集被采樣單元采集到流路中的氣體中的顆粒物時(shí)所處的位置，濾膜上富集顆粒物的點(diǎn)為采樣點(diǎn)。所述濾膜移動(dòng)單元11，用以在控制單元12的控制下移動(dòng)濾膜111。由于X射線源和探測(cè)器設(shè)置在采樣管路中上管路和/或下管路的側(cè)面，對(duì)富集在濾膜上的顆粒物進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。所述實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)是指在每個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，在不移動(dòng)采樣點(diǎn)的情況下，對(duì)同一采樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，直至需要更換采樣點(diǎn)，控制單元控制濾膜移動(dòng)部件移動(dòng)濾膜，將下一周期對(duì)應(yīng)的濾膜移動(dòng)至采樣區(qū)域進(jìn)行采樣。若富集在濾膜上的顆粒物過高時(shí)，抽氣流量不能穩(wěn)定在預(yù)設(shè)流量值，流量會(huì)發(fā)生變化，不穩(wěn)定，同時(shí)，本底過高，不利于測(cè)量。此時(shí)，需要更換濾膜采樣點(diǎn)，則每個(gè)濾膜采樣點(diǎn)均經(jīng)過移動(dòng)至采樣區(qū)域、采樣、采樣過后移開采樣區(qū)域的過程，則，將此過程稱為一個(gè)監(jiān)測(cè)周期。為了便于在各監(jiān)測(cè)周期之間轉(zhuǎn)換濾膜采樣點(diǎn)，需要判斷濾膜的運(yùn)行狀態(tài)；進(jìn)一步，控制單元還用于識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)，識(shí)別濾膜是否需要更換或移動(dòng)；并根據(jù)識(shí)別結(jié)果控制濾膜移動(dòng)部件移動(dòng)濾膜。作為優(yōu)選，所述控制單元根據(jù)采樣單元的抽氣流量或檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)。當(dāng)根據(jù)采樣單元的抽氣流量識(shí)別時(shí)，若抽氣流量出現(xiàn)明顯下降，控制單元12判斷該采樣點(diǎn)抽氣流量過小，控制X射線源13和探測(cè)器14停止檢測(cè)，并控制采樣單元的移動(dòng)部件抬起上管路101，濾膜111被濾膜移動(dòng)單元11前移一個(gè)步長(zhǎng)的位置，再控制上管路101復(fù)位下壓到新的采樣點(diǎn)，進(jìn)行下一周期的監(jiān)測(cè)，控制單元控制上管路的抬起及復(fù)位為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。當(dāng)根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果識(shí)別時(shí)，針對(duì)待檢測(cè)金屬元素的含量設(shè)定一個(gè)限值， 若在檢測(cè)過程中檢測(cè)到的金屬元素的含量達(dá)到此限值，就可判斷需要更換濾膜。在每一個(gè)監(jiān)測(cè)周期中，會(huì)對(duì)處于采樣區(qū)域的同一采樣點(diǎn)上的顆粒物的信號(hào)進(jìn)行多次連續(xù)采集，則每次采集后得到的測(cè)量結(jié)果都是本監(jiān)測(cè)周期內(nèi)該采樣點(diǎn)在本次測(cè)量之前所有測(cè)量結(jié)果的疊加，因此，將上一次測(cè)量結(jié)果扣除，即可得到本次的測(cè)量結(jié)果。每次測(cè)量的時(shí)間間隔可根據(jù)具體環(huán)境情況來確定，如可以5分鐘或10分鐘進(jìn)行一次。但在一個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，每一次測(cè)量的時(shí)間很短，若氣體中元素的含量過低，則每個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的前幾次測(cè)量結(jié)果很可能在儀器的檢出限之下。因此，在每一個(gè)監(jiān)測(cè)周期的空白時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行測(cè)量。所述空白時(shí)間是指在每個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，從監(jiān)測(cè)開始到測(cè)量能夠達(dá)到儀器的檢測(cè)限的時(shí)間。每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的空白時(shí)間可根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量情況來設(shè)定。上管路101和/或下管路111的透光部分可被X射線較輕易的穿透，但是很可能存在較強(qiáng)的散射，因此可能會(huì)對(duì)X射線造成一定的削弱，從而導(dǎo)致測(cè)量精度下降，因此，作為優(yōu)選，可以選擇大功率X光管。本實(shí)施例還提供了一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，在每個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，步驟如下A、提供本實(shí)施例所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；
氣體經(jīng)由采樣管路被采集到流路中，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上；濾膜移動(dòng)單元11在控制單元12的控制下控制濾膜111的移動(dòng)；控制單元12控制濾膜移動(dòng)單元11移動(dòng)濾膜使其處在采樣區(qū)域內(nèi)處于采樣狀態(tài)， 即能夠富集氣體中的顆粒物的狀態(tài)；采樣單元以一定流量將氣體采集到流路中，氣體中的顆粒物包括目標(biāo)金屬元素被濾膜111富集；B、所述檢測(cè)分析單元對(duì)富集在濾膜上仍處于采樣區(qū)域的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)設(shè)置在上管路101 —側(cè)的X射線源13發(fā)出的X射線透過上管路101的透光部分照射在濾膜上富集的顆粒物上，被激發(fā)的X射線熒光透過上管路101的透光部分被探測(cè)器 14接收，探測(cè)結(jié)果被后續(xù)分析。本實(shí)施例測(cè)量的是環(huán)境空氣中的重金屬1 的含量，設(shè)定的空白時(shí)間為20min，設(shè)定每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)每次測(cè)量的時(shí)間間隔為lOmin。在監(jiān)測(cè)過程中，所述控制單元12根據(jù)采樣單元的抽氣流量識(shí)別濾膜111處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)。若抽氣流量小于預(yù)設(shè)流量值(預(yù)設(shè)流量值為16. 7L/min)的90%時(shí)，控制單元12 判斷該采樣點(diǎn)抽氣流量過小，控制X射線源13和探測(cè)器14停止工作，并控制采樣單元的移動(dòng)部件抬起上管路101，濾膜被濾膜移動(dòng)單元11前移一個(gè)步長(zhǎng)的位置后再控制上管路101 下壓到新的采樣點(diǎn)，進(jìn)行下一周期的采樣及檢測(cè)。在每一個(gè)監(jiān)測(cè)周期中，會(huì)進(jìn)行多次對(duì)顆粒物的信號(hào)采集，則每次采集后得到的測(cè)量結(jié)果都是該采樣點(diǎn)之前所有測(cè)量結(jié)果的疊加，因此，將上一次測(cè)量結(jié)果扣除，即可得到本次的測(cè)量結(jié)果。實(shí)施例3請(qǐng)參閱圖4，一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與實(shí)施例2中所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同的是請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施例的濾膜為片狀濾膜112，片狀濾膜112上有采樣區(qū)103，處于采樣區(qū)域的濾膜112在采樣點(diǎn)富集顆粒物之后在采樣區(qū)103內(nèi)形成與上管路101內(nèi)徑形狀相同的圓斑210 ；所述片狀濾膜112可以為圓形或多邊形?？刂茊卧?2控制濾膜移動(dòng)部件21移動(dòng)濾膜或轉(zhuǎn)動(dòng)濾膜，實(shí)現(xiàn)濾膜上各個(gè)采樣區(qū)之間的切換或?yàn)V膜的更換。本實(shí)施例中，濾膜移動(dòng)部件21為圓盤。本實(shí)施例還提供了一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的步驟與實(shí)施例2 中所述的監(jiān)測(cè)方法不同的是在步驟A中，采用本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)施例4請(qǐng)參閱圖6，一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與實(shí)施例2中所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同的是1、本實(shí)施例的X射線源13和探測(cè)器14分別設(shè)置在下管路202的兩側(cè)；2、上管路201不透X射線和X射線熒光；下管路202上端的透光部分為可被X射線及X射線熒光透過的材料，為硅膠管。本實(shí)施例還提供了一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的步驟與實(shí)施例1中所述的監(jiān)測(cè)方法不同的是1、在步驟A中，采用本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；2、在步驟B中，設(shè)置在下管路202 —側(cè)的X射線源13發(fā)出的X射線透過下管路 202的透光部分照射在濾膜上富集的顆粒物上，被激發(fā)的X射線熒光透過下管路202的透光部分被探測(cè)器接收，探測(cè)結(jié)果被后續(xù)分析；本實(shí)施例測(cè)量的是環(huán)境空氣中的重金屬1 的含量，設(shè)定的空白時(shí)間為15min，設(shè)定每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)每次測(cè)量的時(shí)間間隔為5min?？刂茊卧鶕?jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)，并據(jù)此控制濾膜移動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)濾膜。實(shí)施例5一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與實(shí)施例2中所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同的是所述上管路和/或下管路為活動(dòng)部件，在控制單元的控制下移動(dòng)，即移至采樣區(qū)域或從采樣區(qū)域移開。當(dāng)需要采樣時(shí)，采樣管路需處于采樣狀態(tài)，即此時(shí)，上管路和/或下管路在控制單元的控制下移至采樣區(qū)域；當(dāng)需要檢測(cè)時(shí)，采樣管路需處于檢測(cè)狀態(tài)，即此時(shí)，上管路和/ 或下管路在控制單元的控制下移開采樣區(qū)域；采樣管路處于采樣狀態(tài)是指濾膜富集氣體中的顆粒物時(shí)，上管路和/或下管路所處的狀態(tài)。處于檢測(cè)狀態(tài)是指濾膜上富集的顆粒物能夠被檢測(cè)分析單元檢測(cè)時(shí)上管路和/或下管路所處的狀態(tài)。本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括時(shí)序控制模塊，所述時(shí)序控制模塊控制所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的每次測(cè)量按照以下時(shí)序工作采樣，氣體經(jīng)由采樣管路被采集到流路中，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上；移開上管路和/或下管路，控制單元控制上管路和/或下管路移開，采樣管路從采樣狀態(tài)轉(zhuǎn)換至檢測(cè)狀態(tài)；檢測(cè)，檢測(cè)分析單元檢測(cè)富集在濾膜上的顆粒物；上管路和/或下管路復(fù)位，控制單元控制上管路和/或下管路移至采樣點(diǎn)，采樣管路從檢測(cè)狀態(tài)恢復(fù)至采樣狀態(tài)。在一個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，每次測(cè)量均要進(jìn)行采樣和檢測(cè)之間的切換，切換時(shí)只需將上管路和/或下管路移開或復(fù)位即可，移開和復(fù)位的對(duì)象是上管路還是下管路還是上管路和下管路，根據(jù)X射線源和探測(cè)器的設(shè)置位置來確定。本實(shí)施例中，X射線源和探測(cè)器分別位于上管路的兩側(cè)，則在采樣和檢測(cè)之間切換時(shí)，只需將上管路抬起或復(fù)位即可。一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的步驟與實(shí)施例2中所述的監(jiān)測(cè)方法不同的是采用本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；采樣，氣體經(jīng)由采樣管路被采集到流路中，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上；抬起上管路，控制單元控制上管路抬起，采樣管路從采樣狀態(tài)轉(zhuǎn)換至檢測(cè)狀態(tài)；檢測(cè)，檢測(cè)分析單元檢測(cè)富集在濾膜上的顆粒物；上管路復(fù)位，控制單元控制上管路下壓至濾膜上，采樣管路從檢測(cè)狀態(tài)恢復(fù)至采樣狀態(tài)。實(shí)施例6一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與實(shí)施例2中所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同的是1、X射線源位于上管路/下管路的一側(cè)，探測(cè)器位于下管路/上管路的一側(cè)，即X 射線源和探測(cè)器分別位于濾膜的兩側(cè)；X射線源發(fā)出的X射線照射在富集在濾膜上的顆粒物上，顆粒物被激發(fā)所產(chǎn)生的X射線熒光被探測(cè)器接收。2、上管路和下管路的透光部分可被X射線和X射線熒光透過；或?qū)⑸瞎苈泛拖鹿苈芬崎_。本實(shí)施例不移開上管路和下管路，上管路和下管路的透光部分為氟塑料(FEP)管。本實(shí)施例還提供了一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的步驟與實(shí)施例2 中所述的監(jiān)測(cè)方法不同的是1、在步驟A中，采用本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；2、在步驟B中，每次測(cè)量的時(shí)間間隔為5min。上述實(shí)施方式不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本發(fā)明的關(guān)鍵是通過實(shí)時(shí)采集富集在濾膜上的顆粒物的信息，獲得監(jiān)測(cè)周期內(nèi)顆粒物含量的變化規(guī)律。在不脫離本發(fā)明精神的情況下，對(duì)本發(fā)明做出的任何形式的改變均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟A、氣體被采樣單元采集到流路中；所述采樣單元包括采樣管路，所述采樣管路包括上管路和下管路；B、檢測(cè)分析單元對(duì)仍處于流路中的氣體中的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在步驟A中，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上；所述上管路位于濾膜的上方，下管路位于濾膜的下方；在步驟B中，檢測(cè)分析單元對(duì)富集在濾膜上仍處于采樣區(qū)域的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述上管路和/或下管路可被X 射線穿過。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述上管路和/或下管路為聚四氟乙烯管或硅膠管或氟塑料管或PU聚氨酯管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于X射線源發(fā)出的X射線透過上管路或下管路照射在顆粒物上，顆粒物被激發(fā)后產(chǎn)生的X射線熒光透過上管路或下管路被探測(cè)器接收。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在步驟A中，采樣后，將上管路和/或下管路從采樣點(diǎn)移開，使采樣管路從采樣狀態(tài)轉(zhuǎn)換至檢測(cè)狀態(tài)；在步驟B中，檢測(cè)完畢后，將上管路和/或下管路移至采樣點(diǎn)，使采樣管路從檢測(cè)狀態(tài)恢復(fù)至采樣狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)， 并根據(jù)識(shí)別結(jié)果控制濾膜移動(dòng)單元移動(dòng)濾膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于根據(jù)采樣單元的抽氣流量或檢測(cè)分析單元的檢測(cè)結(jié)果識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)。
9.一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括采樣單元、檢測(cè)分析單元和控制單元，所述采樣單元包括采樣管路，所述檢測(cè)分析單元包括X射線源和探測(cè)器，其特征在于所述采樣管路包括上管路和下管路；所述X射線源和探測(cè)器分別位于上管路和/或下管路的側(cè)面；被采集到采樣管路中仍處于流路中的氣體中的顆粒物被X射線源發(fā)出的X射線激發(fā)， 所產(chǎn)生的X射線熒光被探測(cè)器接收。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括濾膜和濾膜移動(dòng)單元，所述上管路位于濾膜的上方，下管路位于濾膜的下方。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述上管路和/或下管路可被X射線穿過。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述上管路和/或下管路為聚四氟乙烯管或硅膠管或氟塑料管或PU聚氨酯管。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述上管路和/或下管路為活動(dòng)部件，在控制單元的控制下移動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括時(shí)序控制模塊，所述時(shí)序控制模塊控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)按照以下時(shí)序工作采樣，氣體被采樣單元采集到流路中，氣體中的顆粒物被富集到濾膜上； 移開上管路和/或下管路，所述控制單元控制上管路和/或下管路從采樣點(diǎn)移開，使采樣管路從采樣狀態(tài)轉(zhuǎn)換至檢測(cè)狀態(tài)；檢測(cè)，檢測(cè)分析單元檢測(cè)富集在濾膜上的顆粒物；上管路和/或下管路復(fù)位，控制單元控制上管路和/或下管路移至采樣點(diǎn)，使采樣管路從檢測(cè)狀態(tài)恢復(fù)至采樣狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果控制濾膜移動(dòng)單元移動(dòng)濾膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元根據(jù)采樣單元的抽氣流量或檢測(cè)分析單元的檢測(cè)結(jié)果識(shí)別濾膜處于采樣區(qū)域部分的狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述濾膜為帶狀或片狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟A、氣體被采樣單元采集到流路中；所述采樣單元包括采樣管路，所述采樣管路包括上管路和下管路；B、檢測(cè)分析單元對(duì)仍處于流路中的氣體中的顆粒物進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明還提供了一種氣體中元素的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明具有測(cè)量連續(xù)性好、節(jié)省時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N23/223GK102539465SQ20111046168
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者葉華俊, 姜雪嬌, 郭生良, 陳俠勝 申請(qǐng)人:杭州聚光環(huán)保科技有限公司, 聚光科技(杭州)股份有限公司